GithubHelp home page GithubHelp logo

iopt's Introduction

License: BSD 3-Clause python: 3.9 python: 3.8 docs: build:

iOpt - фреймворк с открытым исходным кодом для автоматического выбора значений параметров как для математических моделей сложных промышленных процессов, так и для используемых в промышленности методов ИИ и МО. Фреймворк распространяется под лицензией 3-Clause BSD.

Ключевые возможности фреймворка

  • Автоматический выбор значений параметров математических моделей и методов ИИ и МО, используемых в промышленности.
  • Интеллектуальное управление процессом выбора оптимальных параметров для промышленных задач.
  • Интеграция с внешними библиотеками или фреймворками искусственного интеллекта и машинного обучения, а также предметными моделями.
  • Автоматизация предварительного анализа исследуемых моделей, например, выделение различных классов зависимостей модели от разных групп параметров.
  • Визуализация процесса выбора оптимальных параметров.

Установка и настройка

В unix-подобных системах:

git clone https://github.com/UNN-ITMM-Software/iOpt
cd iOpt
pip install virtualenv
virtualenv ioptenv
source ioptenv/bin/activate
python setup.py install

В ОС Windows:

git clone https://github.com/UNN-ITMM-Software/iOpt
cd iOpt
pip install virtualenv
virtualenv ioptenv
ioptenv\Scripts\activate.bat
python setup.py install

Начать работать

Использование фреймворка iOpt для минимизации функции Растригина.

from iOpt.problems.rastrigin import Rastrigin
from iOpt.solver import Solver
from iOpt.solver_parametrs import SolverParameters
from iOpt.method.listener import StaticNDPaintListener, ConsoleFullOutputListener

from subprocess import Popen, PIPE, STDOUT

if __name__ == "__main__":
    """
    Минимизация тестовой функции Растригина с визуализацией
    """
    #Создание тестовой задачи
    problem = Rastrigin(2)
    #Параметры решателя
    params = SolverParameters(r=2.5, eps=0.01, itersLimit=300, refineSolution=True)
    #Создание решателя
    solver = Solver(problem, parameters=params)
    #Вывод результатов в консоль в процессе решения
    cfol = ConsoleFullOutputListener(mode='full')
    solver.AddListener(cfol)
    #3D визуализация по окончании решения
    spl = StaticNDPaintListener("rastrigin.png", "output", varsIndxs=[0,1], mode="surface", calc="interpolation")
    solver.AddListener(spl)
    #Запуск решения задачи
    sol = solver.Solve()

Примеры использования

Продемонстрируем использование фреймворка iOpt при настройке гиперпараметров одного из методов машинного обучения. В методе опорных векторов (SVC) найдем оптимальные вещественные гиперпараметры (C - параметр регуляризации, gamma - коэффициент ядра) в задаче классификации рака молочной железы (подробное описание данных).

import numpy as np
from sklearn.utils import shuffle
from sklearn.datasets import load_breast_cancer

from iOpt.method.listener import StaticNDPaintListener, AnimationNDPaintListener, ConsoleFullOutputListener
from iOpt.solver import Solver
from iOpt.solver_parametrs import SolverParameters
from examples.Machine_learning.SVC._2D.Problems import SVC_2d


def load_breast_cancer_data():
    dataset = load_breast_cancer()
    x_raw, y_raw = dataset['data'], dataset['target']
    inputs, outputs = shuffle(x_raw, y_raw ^ 1, random_state=42)
    return inputs, outputs


if __name__ == "__main__":
    x, y = load_breast_cancer_data()
    regularization_value_bound = {'low': 1, 'up': 6}
    kernel_coefficient_bound = {'low': -7, 'up': -3}

    problem = SVC_2d.SVC_2D(x, y, regularization_value_bound, kernel_coefficient_bound)

    method_params = SolverParameters(r=np.double(3.0), itersLimit=100)
    solver = Solver(problem, parameters=method_params)

    apl = AnimationNDPaintListener("svc2d_anim.png", "output", varsIndxs=[0, 1], toPaintObjFunc=False)
    solver.AddListener(apl)

    spl = StaticNDPaintListener("svc2d_stat.png", "output", varsIndxs=[0, 1], mode="surface", calc="interpolation")
    solver.AddListener(spl)
    
    cfol = ConsoleFullOutputListener(mode='full')
    solver.AddListener(cfol)

    solver_info = solver.Solve()

Структура проекта

Последняя стабильная версия фреймворка доступна в ветке main. Репозиторий включает следующие каталоги:

  • Каталог iOpt содержит ядро фреймворка в виде классов на языке Python.
  • Каталог examples содержит примеры использования фреймворка как для решения модельных, так и прикладных задач.
  • Модульные тесты размещены в каталоге test.
  • Исходные файлы документации находятся в каталоге docs.

Документация

Детальное описание API фреймворка iOpt доступно на Read the Docs

iopt's People

Contributors

alvls avatar ashtanyuk avatar audice avatar kabarkalov avatar kozinove avatar lebedevilyag avatar madzeropie avatar rodionovdenis avatar usovama avatar yanikolt avatar

Recommend Projects

  • React photo React

    A declarative, efficient, and flexible JavaScript library for building user interfaces.

  • Vue.js photo Vue.js

    🖖 Vue.js is a progressive, incrementally-adoptable JavaScript framework for building UI on the web.

  • Typescript photo Typescript

    TypeScript is a superset of JavaScript that compiles to clean JavaScript output.

  • TensorFlow photo TensorFlow

    An Open Source Machine Learning Framework for Everyone

  • Django photo Django

    The Web framework for perfectionists with deadlines.

  • D3 photo D3

    Bring data to life with SVG, Canvas and HTML. 📊📈🎉

Recommend Topics

  • javascript

    JavaScript (JS) is a lightweight interpreted programming language with first-class functions.

  • web

    Some thing interesting about web. New door for the world.

  • server

    A server is a program made to process requests and deliver data to clients.

  • Machine learning

    Machine learning is a way of modeling and interpreting data that allows a piece of software to respond intelligently.

  • Game

    Some thing interesting about game, make everyone happy.

Recommend Org

  • Facebook photo Facebook

    We are working to build community through open source technology. NB: members must have two-factor auth.

  • Microsoft photo Microsoft

    Open source projects and samples from Microsoft.

  • Google photo Google

    Google ❤️ Open Source for everyone.

  • D3 photo D3

    Data-Driven Documents codes.